【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 蕩器能不能振蕩起來(lái)并維持穩(wěn)定的輸出是由以下兩個(gè)條件決定的： 和輸入電壓 U i 要相等，這是振幅平衡條件。 Uf 和 Ui 必須相位相同，這是相位平衡條件，也就是說(shuō)必須保證是正反饋。一般情況下，振幅平衡條件往往容易做到，所以在判斷一個(gè)振蕩電路能否振蕩，主要是看它的相位平衡條件是否成立。電感三點(diǎn)式振蕩電路的特點(diǎn)是：頻率范圍寬、容易起振，但輸出含有較多高次調(diào)波，波形較差。它的振蕩頻率是：，其中 、L=L1 ＋ L2 ＋ 2M 。常用于產(chǎn)生幾十兆赫以下的正弦波信號(hào)。LC振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是LC諧振電路。它們的振蕩頻率都比較高，常見電路有 3 種。（1）變壓器反饋LC振蕩電路（2）電容三點(diǎn)式振蕩電路（3）電感三點(diǎn)式振蕩電路振蕩電路中的放大器都是用的共發(fā)射極電路。共發(fā)射極接法的振蕩器增益較高，容易起振。也可以把振蕩電路中的放大器接成共基極電路形式。共基極接法的振蕩器振蕩頻率比較高，而且頻率穩(wěn)定性好；故設(shè)計(jì)出由電感三點(diǎn)式振蕩器（哈特萊電路）圖33圖33 電感三點(diǎn)式振蕩器電感三點(diǎn)式振蕩電路的特點(diǎn)是：頻率范圍寬、容易起振，但輸出含有較多高次調(diào)波，波形較差。常用于產(chǎn)生幾十兆赫以下的正弦波信號(hào)。電感線圈L1和L2是一個(gè)線圈，a點(diǎn)是中間抽頭。如果設(shè)某個(gè)瞬間集電極電流減小，線圈上的瞬時(shí)極性如圖所示，反饋到發(fā)射極性對(duì)地為正，圖中三極管是共基極接法，所以使發(fā)射結(jié)的凈輸入減小，集電極電流減小，符合正反饋的相位條件。晶體管的輸入電壓和反饋電壓是同相的，滿足相位平衡條件的，因此電路能起振。由于晶體管的 3 個(gè)極是分別接在電感的 3 個(gè)點(diǎn)上的，因此被稱為電感三點(diǎn)式振蕩電路。ZJ1為濾波網(wǎng)絡(luò)；RRR6組成分壓式偏置電路；C4為交流旁路電容；C6為隔直電容；三極管BG1為振蕩管； LL2和C5組成并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)“大電容畫為導(dǎo)線，小電容不變；大電感開路，小電感保持；電阻省略的原則”畫出交流通路圖34：圖34 電感三點(diǎn)式振蕩器的交流通路圖35 乙類推挽功率放大電路(2)工作原理（令VBE(on)=0，即φ=90176。)Tr1完成TT2兩管輪流工作 Tr2完成電流波形上下合成 在正弦信號(hào)激勵(lì)下，iBiBiCiC2均為半個(gè)正弦波，UCEUCE2為完整正弦波 0～T/2 ：T1導(dǎo)通，T2截止，產(chǎn)生上半個(gè)正弦波iC1 ，iC1通過(guò)RL 。 T/2～T: T1截止，T2導(dǎo)通，產(chǎn)生下半個(gè)正弦波iC2 ，iC2通過(guò)RL 。 在一個(gè)周期內(nèi)在RL上合成一個(gè)完整的正弦波。 由LC振蕩器產(chǎn)生145KHz正弦波，經(jīng)過(guò)乙類推挽功率放大器放大后由發(fā)射換能器轉(zhuǎn)換為超聲波發(fā)射出去。圖36 發(fā)射電路 相關(guān)的計(jì)算起振條件：振幅起振條件：相位起振條件：（n=0,1,2,3………）平衡條件：振蕩平衡條件：,相位平衡條件：（n=0,1,2,3………） ：放大倍數(shù)；反饋系數(shù)。 ； LC振蕩頻率是： ，其中 L=L1 ＋ L2 ＋ 2M 。其中L=，C=4uF；則,壓電陶瓷超聲波換能器體積小，靈敏度高、性能可靠、價(jià)格低廉，是遙控、遙測(cè)、報(bào)警等電子裝置最理想的電子器件、用此換能器構(gòu)成的超聲波遙控開關(guān)，可使家電產(chǎn)品、電子玩具加速更新 換代，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。 發(fā)射距離:8 10米 發(fā)射角度:3060靈敏度：≥70dB / V / ubar諧振頻率：40KHZ177。1KHZ（UCM—T40K1發(fā)射用）40KHZ177。1KHZ（UCM—R40K1接收用）頻 帶 寬：2KHZ177。外形尺寸：∮16mm溫 度：20℃~ + 60 ℃ 相對(duì)濕度：20 177。 5℃時(shí)達(dá)98%兩接線腳焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免器件內(nèi)之焊點(diǎn)溶化脫焊及造成底座與接線腳之間松動(dòng),不宜與腐蝕性物質(zhì)接觸由VTVT2組成正反饋回授振蕩器。電路的振蕩頻率決定于反饋元件的T4016，其諧振頻率為40kHZ177。2kHZ。頻率穩(wěn)定性好，不需作任何調(diào)整，并由T4016作為換能器發(fā)出40kHZ的超聲波信號(hào)。電感L1與電容C2調(diào)諧在40kHZ起作諧振作用。本電路適應(yīng)電壓較寬（3~12V），且頻率不變。電感采用固定式。整機(jī)工作電流約25mA。發(fā)射超聲波信號(hào)大于8m。圖37 40kHZ超聲波信號(hào)的發(fā)射電路單穩(wěn)式超聲波接收器電路原理圖，超聲波換能器R4016諧振頻率為40kHZ，經(jīng)R4016選頻后，將40kHZ以外的干擾信號(hào)衰減，只有諧振于40kHZ的有用信號(hào)（發(fā)射機(jī)信號(hào)）送入VT1～VT3組成的高通放大器放大，經(jīng)C5，VD1檢出直流分量，控制VT4，VT5組成的電子開關(guān)帶動(dòng)繼電器K工作。由于該電路僅作單路信號(hào)放大，當(dāng)發(fā)射機(jī)每發(fā)射一次超聲波信號(hào)時(shí)，接收機(jī)的繼電器吸合一次（吸合時(shí)間同發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)時(shí)間相同），無(wú)記憶保持功能?？捎米鳠o(wú)線遙控?cái)z象機(jī)快門控制、兒童玩具控制、窗簾控制等。電路中VT1的β≥200，VT2的β≥150，其他元件自定。電路不需調(diào)試即可工作。如靈敏度和抗干擾不夠，可檢查三極管的β值與電容C4的容量是否偏差太大。經(jīng)實(shí)測(cè)，配合相應(yīng)的發(fā)射機(jī)，遙控距離可達(dá)8m以上。在室內(nèi)因墻壁反射，故沒(méi)有方向性。電路工作電壓3V，靜態(tài)電流小于 10mA。圖38 40kHZ超聲波信號(hào)的接收電路 中頻放大電路發(fā)射換能器發(fā)出的超聲波，經(jīng)空氣衰減后，被接收換能器接收，轉(zhuǎn)換能量損失很大，接收換能器輸出的信號(hào)很微弱，一般只有幾毫伏，為了滿足檢波器的需要，實(shí)現(xiàn)大信號(hào)檢波而采用了中頻放大器專門對(duì)接收換能器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大。中頻放大器由兩級(jí)LC選頻放大器組成，放大器的中心頻率為145KHz，頻帶寬度為3 KHz，電壓放大倍數(shù)為600~800倍，輸出電壓有效值為1V，當(dāng)輸入端短路時(shí)輸出端最大噪聲電壓不大于4mV。中頻放大器是由兩級(jí)LC選頻放大器組成，S為接收換能器；C8為隔直電容R1R12為分壓電阻，調(diào)節(jié)兩者的比值，就可以獲得BG4的基極正偏電壓值。 R1C9和R1C11用來(lái)改善電路的溫度穩(wěn)定性。圖39 中頻放大電路 檢波電路 檢波電路的作用是從調(diào)幅波中取出低頻信號(hào)。它的工作過(guò)程正好和調(diào)幅相反。檢波過(guò)程也是一個(gè)頻率變換過(guò)程，也要使用非線性元器件。常用的有二極管和三極管。另外為了取出低頻有用信號(hào)，還必須使用濾波器濾除高頻分量，所以檢波電路通常包含非線性元器件和濾波器兩部分。下面圖310舉二極管檢波器為例說(shuō)明它的工作。圖310 二極管檢波電路圖 310是一個(gè)二極管檢波電路。 VD 是檢波元件， C 和 R 是低通濾波器。當(dāng)輸入的已調(diào)波信號(hào)較大時(shí)，二極管 VD 是斷續(xù)工作的。正半周時(shí)，二極管導(dǎo)通，對(duì) C 充電；負(fù)半周和輸入電壓較小時(shí)，二極管截止， C 對(duì) R 放電。在 R 兩端得到的電壓包含的頻率成分很多，經(jīng)過(guò)電容 C 濾除了高頻部分，再經(jīng)過(guò)隔直流電容 C0 的隔直流作用，在輸出端就可得到還原的低頻信號(hào)。圖311 檢波電路檢波電路：即二極管包絡(luò)檢波（311）。由二極管和RC14低通濾波電路組成。二極管導(dǎo)通時(shí)，輸入信號(hào)向C14充電，截止時(shí)C14向R放電，再輸入信號(hào)作用下，二極管不斷重復(fù)導(dǎo)通和截止，直到充放電達(dá)到平衡，輸出信號(hào)跟蹤了輸入信號(hào)的包絡(luò)。檢波器將中頻放大器輸出的調(diào)幅信號(hào)中的低頻漩渦信號(hào)檢出送給低頻放大器，檢波器輸出電壓幅值為5~10 mV，其值隨風(fēng)速增加而增大。如圖312所示為單電源低電壓帶通濾波電路。圖312 單電源低電壓帶通濾波電路該電路采用單電源運(yùn)算放大器8FC7構(gòu)成二階帶通濾波器，電源電壓范圍可從3V到30V。在決定各元件數(shù)值時(shí)，首先確定帶通濾波器的中心頻率f0，再按下表選用合適的電容C(C=C1=C2)。然后選定Q值。Q值是代表選頻特性的一個(gè)參量，Q值高，通帶就窄。當(dāng)Q=10時(shí)，可得每倍頻程40dB的頻率響應(yīng)特性。但Q值太大，電路穩(wěn)定性差。一般Q值選擇小于10。閉環(huán)增益K，應(yīng)保證在不失真前提下得到盡可能大的輸出幅度。一般KF小于l。圖313低頻放大電路如圖313所示，低頻